图像处理（转载）

一、图像类型的转换
 

 

转换类型

转换函数

用  处

①

真彩图像→索引图像

X=dither(RGB,map)

节省存储空间，假彩色

②

索引图像→真彩图像

RGB=ind2rgb(X,map)

便于图像处理

③

真彩图像→灰度图像

I=rgb2gray(RGB)

得到亮度分布

④

真彩图像→二值图像

BW=im2bw(RGB,level)

阈值处理，筛选

⑤

索引图像→灰度图像

I=ind2gray(X,map)

Newmap=rgb2gray(map)

得到亮度分布

⑥

灰度图像→索引图像

[X,map]=gray2ind(I,n),

X=grayslice(I,n)

X=grayslice(I,v)

伪彩色处理

⑦

灰度图像→二值图像

BW=dither(I)

BW=im2bw(I,level)

阈值处理，筛选

⑧

索引图像→二值图像

BW=im2bw(X,map,level)

阈值处理，筛选

⑨

数据矩阵→灰度图像

I=mat2gray(A,[max,min])

I=mat2gray(A)

产生图像

 

1、真彩图像→索引图像

【格式】X=dither(RGB,map)

【说明】按指定的颜色表map通过颜色抖动实现转换

【输入】RGB可以是double或uint8类型

【输出】X超过256色则为double类型，否则输出为uint8型

【例】

CLF

RGB=imread('flowers.tif');

map=jet(256);

X=dither(RGB,map);

subplot(1,2,1);subimage(RGB);title('真彩图')

subplot(1,2,2);subimage(X,map);title('索引图')  

 

2、索引图像→真彩图像

【格式】RGB=ind2rgb(X,map)

【输入】X可以是double或uint8类型

【输出】RGB为double类型

【例】

CLF,load trees;

RGB=ind2rgb(X,map);

subplot(1,2,1);subimage(X,map);title('索引图')

subplot(1,2,2);subimage(RGB);title('真彩图')  

3、真彩图像→灰度图像

【格式】I=rgb2gray(RGB)

【输入】RGB可以是double或uint8类型

【输出】I类型同RGB

【例】

CLF,RGB=imread('flowers.tif');

I=rgb2gray(RGB);

subplot(1,2,1);subimage(RGB);title('真彩图')

subplot(1,2,2);subimage(I);title('灰度图')  

4、真彩图像→二值图像

【格式】BW=im2bw(RGB,level)

【说明】设置亮度阈值level，将真彩图像转换为二值图像

【输入】RGB可以是double或uint8类型

【输出】BW为uint8型

【例】

CLF,RGB=imread('flowers.tif');

BW=im2bw(RGB,0.5);

subplot(1,2,1);subimage(RGB);title('真彩图')

subplot(1,2,2);subimage(BW);title('二值图')  

5、索引图像→灰度图像

【格式1】I=ind2gray(X,map)

【格式2】Newmap=rgb2gray(map)

【说明】格式2将彩色调色板map转换为灰度调色板Newmap

【输入】X可以是double或uint8类型，map为double类型

【输出】I是double类型，Newmap为double类型

【例】

CLF,load trees;

I=ind2gray(X,map);

Newmap=rgb2gray(map);

subplot(2,2,1);subimage(X,map);title('索引图')

subplot(2,2,3);subimage(I);title('格式1灰度图')

subplot(2,2,4);subimage(X,Newmap);title('格式2灰度图')  

6、灰度图像→索引图像

【格式1】1、[X,map]=gray2ind(I,n)

2、X=grayslice(I,n)

3、X=grayslice(I,v)

【说明】格式1：将灰度图像转换为灰度级为n的索引图像X，n的默认值为64；

格式2：将灰度图像I均匀量化为n个等级，然后转换为伪彩色图像X；

格式3：按指定的阈值矢量v(其中每个元素在0和1之间)对图像I进行阈值划分，然后转换成索引图像

【输入】I可以是double类型、uint8类型和uint16类型

【输出】map的行不大于256，则X为uint类型，否则为double类型

【例】

CLF,I=imread('rice.tif');

[X1,map1]=gray2ind(I,16);

X2=grayslice(I,8);

X3=grayslice(I,255*[0 0.21 0.23 0.26 0.30 0.35 0.6 1.0]');

subplot(2,2,1);subimage(I);title('灰度图')

subplot(2,2,2);subimage(X1,map1);title('16灰度级图')

subplot(2,2,3);subimage(X2,hot(8));title('均匀量化图')

subplot(2,2,4);subimage(X3,jet(8));title('非均匀量化图')  

7、灰度图像→二值图像

【格式一】BW=dither(I)；【格式一】BW=im2bw(I,level)

【说明】格式一用抖动的方式实现转换，格式二用阈值方式转换

【输入】I可以是double类型和uint8类型

【输出】BW为uint8类型

【例】

CLF,I=imread('saturn.tif');

BW1=dither(I);

BW2=im2bw(I,0.5);

subplot(2,2,1);subimage(I);title('灰度图')

subplot(2,2,3);subimage(BW1);title('抖动二值化')

subplot(2,2,4);subimage(BW2);title('阈值二值化')  

8、索引图像→二值图像

【格式】BW=im2bw(X,map,level)

【输入】X可以是double类型和uint8类型

【输出】BW为uint8类型

【例】

CLF,load trees;

BW=im2bw(X,map,0.5);

subplot(1,2,1);subimage(X,map);title('索引图')

subplot(1,2,2);subimage(BW);title('二值图')  

9、数据矩阵→灰度图像

【格式】1、I=mat2gray(A,[max,min])

2、I=mat2gray(A)

【说明】按指定的取值区间[max,min]将数据矩阵A转换为灰度图像I。如不指定区间，自动取最大区间。

【输入】A为double类型

【输出】I为double类型

【例】

CLF;I=imread('rice.tif');

A=filter2(fspecial('sobel'),I);

J=mat2gray(A);

subplot(1,2,1);subimage(I);title('原图')

subplot(1,2,2);subimage(J);title('转换图')  

二、彩色模型的转换 1、图像的彩色模型

(1) RGB模型

是色光的彩色模式，R代表红色，G代表绿色，B代表蓝色，通常所说的真彩色。

(2) NTSC模型

NTSC模型用于电视信号。其特点是亮度信号与色度信号相分离。一个信号能同时表示彩色图像和黑白图像。他的Y表示亮度，I表示色度，Q表示饱和度。

(3) HSV模型

根据人眼的视觉特性表示的颜色，H表示色调，S表示饱和度，V表示明度。

(4) YCbCr模型

一种彩色模型，Y表示亮度信号，Cb、Cr两个色度分量。

2、彩色转换函数

 

(1) RGB颜色空间转换到NTSC颜色空间

【格式】YIQMAP=rgb2ntsc(RGBMAP)

【说明】将RGB色表转换为YIQ色表

【输入】RGBMAP为double类型

【输出】YIQMAP为double类型

 

【格式】YIQ=rgb2ntsc(RGB)

【说明】表示将RGB图像转换为NTSC图像

【输入】RGB为double、uint8或uint16类型

【输出】YIQ为double类型

【例】

CLF,RGB=imread('flowers.tif');

YIQ=rgb2ntsc(RGB);

subplot(2,3,1);subimage(RGB);title('RGB图像')

subplot(2,3,3);subimage(mat2gray(YIQ));title('NTSC图像')

subplot(2,3,4);subimage(mat2gray(YIQ(:,:,1)));title('Y分量')

subplot(2,3,5);subimage(mat2gray(YIQ(:,:,2)));title('I分量')

subplot(2,3,6);subimage(mat2gray(YIQ(:,:,3)));title('Q分量')

(2) NTSC颜色空间转换到RGB颜色

【格式】RGBMAP=ntsc2rgb(YIQMAP)

【说明】将YIQ色表转换为RGB色表

【输入】YIQMAP为double类型

【输出】RGBMAP为double类型

 

【格式】RGB=ntsc2rgb(YIQ)

【说明】表示将YIQ图像转换为RGB图像

【输入】YIQ为double类型

【输出】RGB为double类型

【例】

CLF,load trees;

YIQMAP=rgb2ntsc(map);map1=ntsc2rgb(YIQMAP);

YIQMAP=mat2gray(YIQMAP);

Ymap=[YIQMAP(:,1),YIQMAP(:,1),YIQMAP(:,1)];

Imap=[YIQMAP(:,2),YIQMAP(:,2),YIQMAP(:,2)];

Qmap=[YIQMAP(:,3),YIQMAP(:,3),YIQMAP(:,3)];

subplot(2,3,1);subimage(X,map);   title('原始图像')

subplot(2,3,2);subimage(X,YIQMAP);title('转换图像')

subplot(2,3,3);subimage(X,map1);  title('还原图像')

subplot(2,3,4);subimage(X,Ymap);  title('NTSC的Y分量')

subplot(2,3,5);subimage(X,Imap);  title('NTSC的I分量')

subplot(2,3,6);subimage(X,Qmap);title('NTSC的Q分量')  

 

(3) rgb2hsv

 

(4) hsv2rgb

 

(5) rgb2ycbcr

 

(6) ycbcr2rgb

三、纹理映射

使用imshow命令时，MATLAB通常以二维视图形式显示一幅图像。纹理映射使用WARP命令通过插值的方法将一幅图像映射到一个曲面网格上。格式如下：

WARP(X,MAP)     －将索引图像显示在缺省表面上

WARP(I,N)       －将灰度图像显示在缺省表面上

WARP(BW)        －将二值图像显示在缺省表面上

WARP(RGB)       －将真彩图像显示在缺省表面上

WARP(z,...)     －将图像显示z表面上

WARP(x,y,z,...) －将图像显示（x,y,z）表面上

H = WARP(...)   －返回图像的句柄

输入图像的数据格式可以是logical、uint8、uint16或double类型。

【例】

[x,y,z]=cylinder;

I=imread('FLOWERS.TIF');

warp(x,y,z,I);  

【例】

[X,Y,Z]=ELLIPSOID(0,0,0,1,2,3,50);

SURF(X,Y,Z);

RGB=IMREAD('FLOWERS.TIF');

WARP(X,Y,Z,RGB);  

P=PEAKS(50);

RGB=IMREAD('greens.jpg');

WARP(P,RGB);